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光学分子影像学技术在肿瘤中的应用进展
分子影像学技术是一种在活体状态下从微观上显示组织、细胞及亚细胞水平的影像技术,具有实时、无创、精准及灵敏等特点,可在细胞和分子水平进行肿瘤早期筛查和诊断.随着生物发光与荧光成像技术的进步,光学分子影像学技术快速发展.本文就光学分子影像学技术在肿瘤中的应用进展进行综述.
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超顺磁性氧化铁纳米粒子在精准医疗中的研究进展
精准医疗对疾病的诊断和治疗提出了更高的要求.超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)因具有良好的超顺磁性,不仅可用于疾病的诊断和治疗,还可作为示踪剂用于疾病的动态监测,在分子影像研究中越来越受到重视.本文就SPION在精准医疗中的研究进展进行综述.
关键词: 超顺磁性氧化铁纳米粒子 精准医疗 分子影像学 -
分子影像学报告基因显像的研究进展
报告基因显像技术是分子影像学中重要的显像技术,其可对多种不同的生物学和分子遗传学过程进行显像,有望更快地应用于临床.本文综述分子影像学中报告基因显像的一般原则、分类、相关影像学技术及潜在的临床应用.
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纳米分子影像学
纳米科学与分子影像学的结合可形成纳米分子影像学(Nanomolecular imaging).纳米分子影像学从广义上是指在纳米转运体(纳米粒转运载体)介导下,应用分子影像学技术对活体生物化学过程进行细胞和分子水平上的定性和定量研究的一门科学,主要包括磁共振纳米分子影像学、光学纳米分子影像学、核医学纳米分子影像学和超声纳米分子影像学.本文主要阐述纳米分子影像学的理论基础、技术方法及潜在的应用价值.
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前列腺癌分子影像学研究进展
前列腺癌是男性常见的非上皮性恶性肿瘤,早期诊断是治疗的关键.新的影像学成像方法能够在分子水平反映出癌细胞的基因和生化变化.主要包括MRI、MRS、PET及光学成像等.这些手段能够无创显示前列腺癌的个体差异并且为早期诊断、随访及预后提供有价值的信息.
关键词: 分子影像学 前列腺癌 磁共振波谱成像 磁共振成像 正电子发射体层摄影术 -
磁共振成像用于分子影像学研究
分子影像学可广义定义为在活体内进行细胞和分子水平的生物过程描述和测量,而磁共振不仅具有非侵袭性,在活体成像中有着极精细的空间分辨率和极佳的组织分辨率,还可在活体器官的细胞或亚细胞水平定性与定量生物学过程.所以,磁共振技术在分子影像学研究中扮演了极其重要的角色.
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超声分子成像的机制及研究现状
随着分子生物学的迅速发展以及疾病分子机制的逐步阐明,医学影像学已深入到细胞及分子水平.超声分子成像技术是医学分子影像学领域中重要组成部分,在当今分子影像学中占据重要地位.本文对其成像机制及研究现状进行综述.
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脑受体显像临床研究现状与进展
目前受体显像已从长期实验室基础研究进入临床应用研究阶段,脑受体显像更是得到了长足的发展.利用放射性核素进行人脑受体显像,是分子生物学和核医学结合产生的新医学示踪技术的分子医学,即分子核医学将用于脑科学研究的新技术,是分子影像学技术在脑科学研究及应用的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景.
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分子影像学的研究范畴及其进展
分子影像学的成像基础是生物体的细胞,都含有水、无机盐、离子和碳水化合物或有机小分子等小分子物质和蛋白质、糖类、脂类、核酸等大分子物质.机体内直接调节细胞生命活动的信息分子分为三种:局部化学介质、激素和神经递质.实现真正意义上的分子影像学技术的三大要素为分子探针、信号放大和高灵敏探测仪.分子影像学利用分子探针→插入人体细胞内→遇到特定基因产物或特定分子时→发射信号→PET、MRI、CT、光学成像仪或红外线记录其信号→显示其分子图像、代谢图像、基因转变图像.
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肿瘤血管生成拟态的影像学新进展
近年来肿瘤的发病率和死亡率逐年上升,已成为威胁人类健康的重要原因之一.新生血管一直被认为是肿瘤获得血液供应的唯一途径,其与肿瘤的生长、转移及预后密切相关.但以血管内皮细胞为靶点的抗血管生成治疗在部分高度恶性肿瘤中并未达到预期的效果.因此,研究者们对肿瘤新生血管之外是否存在另外的微循环模式进行了深入的研究.Maniotis等[1]通过研究高侵袭性的葡萄膜黑色素瘤发现其血供方式与经典的肿瘤微血管结构不同,是肿瘤细胞自身直接形成的具有微循环功能的类血管结构,进而首次提出了血管生成拟态(vasculogenic mimicry,VM)的概念.
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小肽转运载体在分子靶向显像研究中的应用
随着近年来精准医学的提出,现代医学有了新的内容和发展方向.分子影像学是开展精准医学的载体和主要手段之一,是精准医学的重要组成部分[1].分子影像学是指借助于分子探针,运用成像设备(主要包括放射性核素成像、MRI、光学成像、超声成像及CT成像)实时观测活体细胞、组织乃至整个系统在细胞甚至分子水平发生的生理、生化事件[2].与传统医学影像能够直观显示病变形态学结果不同,分子影像可针对特定分子的表达与活性和生物学过程进行显像[3].分子显像剂又称为分子探针,其具有3个基本要素:具体的靶点、能将对比剂带向靶点的转运载体及显像剂[4].本文主要对分子靶向显像剂中转运载体的种类和特点以及小肽转运载体在光学和MRI中的应用现状及发展进行综述.
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多模态分子影像的研究进展
分子影像学是运用影像学方法显示组织水平、细胞水平和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平的变化,对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究.分子影像是一个新兴的跨学科领域,融合了分子生物学、物理学、化学、放射医学、核医学、计算机医学等多个学科,其主要成像方法包括5类[1]:①光学成像:包括生物发光成像、荧光成像(fluorescence imaging,FI)、光声成像(photoacoustic imaging,PAI)和光学层析成像;②放射性核素成像:包括单光子发射型计算机断层成像(SPECT)和正电子发射型计算机断层显像(PET);③CT;④M R I;⑤超声(US).单一的显像方法往往存在局限性,难以同时满足对灵敏度、特异性、靶向性等的要求.多模态分子影像中的分子探针能同时进行多种方式的显像,克服了单一显像方式的不足,实现了优势互补,拓宽了分子影像技术的应用范围.多模态分子显像分为直接显像和间接显像,均需构建相应的分子探针.直接显像指标记探针直接与目标靶特异性结合达到显像的目的,直接显像的多模态探针需要针对一个目标靶向蛋白连接不同的显像功能基团,此方法需要对每一个靶构建相应的探针,且受到偶联位点数目的限制.间接显像指通过报告探针对报告基因表达产物进行特异性的捕获而显像.本文拟对多模态分子影像的新研究进展进行综述.
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膀胱癌的超声分子影像学研究进展
膀胱癌是常见的泌尿系统肿瘤之一,在世界范围内居常见肿瘤发病率第 9 位,病死率居第 13 位[1],根据浸润深度,70%的膀胱癌为非肌层浸润性膀胱癌,包括原位癌、Ta、T1 期膀胱癌;30%为肌层浸润性膀胱癌,包括 T2~4 期膀胱癌[2-3].尽管非肌层浸润性膀胱癌不易发生远处转移,但 90%的非肌层浸润性膀胱癌患者手术后仍会复发,且 25%的非肌层浸润性膀胱癌会进展为肌层浸润性膀胱癌[4],故仍需要密切行实验室检查及影像学检查监测患者的病情变化.超声分子影像学是目前医学影像学研究的热点之一,能够无创、实时、早期诊断、动态观察病灶变化等,可以用于早期诊断、评估病情和特异性治疗等.超声分子影像的发展对膀胱癌的诊断、病情监测和治疗具有重要临床意义.
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心血管分子影像学研究进展
较之传统的体外组织培养和活体动物研究,分子影像学可以无创、定量、可重复地对活体内细胞和亚细胞水平的生物学过程做靶向成像,有助于了解疾病的分子通路、信号转导和受体变化等异常,从而阐明疾病的机制以及对治疗的反应.对普遍受关注的有重要临床意义的主要心血管疾病的理解和处理,分子影像学是如何从中起重要作用的,本文将予以简要介绍.
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乳腺癌影像学诊断研究进展
乳腺癌目前已跃升为女性常见的恶性肿瘤,全球每年乳腺癌发病率近1400万人次,死亡人数高达45.9万[1-2]。2008年中国女性乳腺癌新发病例数占所有恶性肿瘤的14.2%,约为16.9万[3]。乳腺癌患者的5年生存率与肿瘤分期和进展有着直接的关系,早期乳腺癌约为98.3%,中期乳腺癌约为83.5%,伴有远处转移者则仅为23.3%[4]。所以,乳腺癌的早期发现、早期诊断和早期治疗一直是临床医师关注的焦点,同时也是胸部影像学关注的重点和难点。目前,乳腺癌的影像学检查主要依赖于超声和钼靶检查,随着CT 功能显像、磁共振成像( magnetic resonance imaging ,MRI)和分子影像学的快速发展,近年乳腺癌的筛查和诊断又有了新的突破。本文复习了国内外近期的文献,就乳腺癌的影像学检查和诊断进展情况予以综述。
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肺癌分子影像学成像进展
分子成像为活体状态下研究疾病的生理生化过程提供了新的方法.其中PET显像采用放射示踪剂标记的特异性的分子探针成像,是分子影像学中重要的手段.PET即正电子发射断层成像,采用正电子发射型放射同位素进行成像.正电子发射型同位素是一种富质子的同位素,在体内通过释放正电子而衰减,后者在组织中与负电子发生碰撞,并产生两个511 keV在空间运行轨迹上互为180°的光子,这个现象叫做淹没现象.当两个511 keV的光子同时被呈180°分布的两个探测器检测到时,称PET照相机记录了一次耦合.PET照相机就是通过记录这种耦合在体内的空间分布来构建图像的.
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靶向微泡造影技术的研究进展
1999年美国Harvard大学Weissleder[1]提出了分子影像学(molecular imaging,MI)的概念,即结合影像学和分子生物学方法,在活体状态从分子和细胞水平对生物体的病理生理变化进行定性和定量检测。包括分子磁共振成像(molecular magnetic resonance imaging,mMRI)、生物发光显微镜(optical bioluminescence)、荧光显微镜(optical fluorescence)、单光子发射计算机断层成像术(single-photon emission computed tomography,SPECT)和正电子发射断层成像术(positron emission tomography,PET)、靶向超声成像等[2-3]。超声分子成像(ultrasound molecular imaging)系将特异性配体连接到小于红细胞的超声造影剂表面,通过血液循环特异性地聚集于靶组织,观察靶组织在分子或细胞水平的特异性现象,以此来反映病变组织在细胞、亚细胞及分子水平上的病理变化[4-5],提高超声诊断的准确度和敏感度。超声造影剂是超声分子成像的基础[6],超声微泡属于一种新型超声造影剂,而超声靶向微泡造影剂是在普通微泡造影剂基础上发展起来的,它可以对体内组织器官微观病变进行分子水平成像,对疾病的诊断、治疗及药物递送系统的研发,均具有十分重要的意义[7]。本研究着重对靶向微泡造影技术的成像机制及研究现状进行综述。
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靶向微泡造影剂超声分子成像的研究进展
分子影像学是指在传统的影像学方法中引入成像造影剂在分子或细胞水平观察、分析和测量生物体内某一生物学过程或疾病某一阶段特定分子标志物(如肿瘤特异性抗原、血管生成因子和凋亡标志物)的影像学方法,包括分子磁共振成像(molecular magnetic resonance imagming, mMRI)、生物发光显微镜(optical bioluminescence)、荧光显微镜(optical fluorescence)、单光子发射计算机断层成像术(single-photon emission computed tomography,SPECT)和正电子发射断层成像术(positron emission tomography,PET)、靶向超声成像等[1,2].超声分子成像(ultrasound molecular imaging)从广义上讲是指在靶向微泡造影剂的介导下,应用超声成像技术对活体生物化学过程进行细胞和分子水平上的定性和定量研究的分子影像学方法.其总的思路设想是:将靶向配体(蛋白质、抗体、肽类等)连接在微泡造影剂表面,造影剂进入血循环后与靶点部位受体分子选择性结合并积聚,靶区与正常组织间的超声信号对比度升高,实现对靶点(受体表达上调)的选择性成像.这种成像技术将在了解疾病发生的分子机制、指导肿瘤治疗、研发新的治疗靶点和药物等方面发挥重要作用,预计未来的几年内将会有大量这方面的研究,有望十年内可应用于临床.
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靶向超声造影显像研究现状与进展
现代医学影像学已从传统的解剖结构成像,逐步发展进入了功能成像与分子显像时代,分子影像学的概念早是由 Weissleder 等[1]提出,即应用影像学方法,对活体状态在细胞和分子水平的生物过程进行定性和定量研究.其目的是通过各种成像工具,对体内的重要分子,特别是对一些疾病的产生、发展有重要作用的分子及传导途径进行成像,以便对疾病进行早期诊断和治疗.传统的分子影像技术包括 MRI、SPECT/PET、光学成像等.超声分子影像学是应用超声影像学方法,通过靶向超声造影剂与体内特异性配体结合,观察靶组织在组织、细胞及亚细胞水平的成像,以此达到在体反映病变组织在分子基础上的变化[2,3].随着对超声造影剂尤其是纳米造影剂研究的深入,靶向超声造影在疾病诊断中的作用越来越受到重视.
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超声造影剂基础研究现状与进展
"超声造影"技术是当今医学影像学领域发展快的技术之一[1],它是通过静脉或皮下注射超声微泡造影剂(超声微泡造影剂直径小于红细胞),增强组织器官显像,达到提高超声诊断与鉴别疾病的目的.超声造影由于无放射性辐射、操作简单方便、实时显像等优势,极具发展潜力.超声造影剂是超声造影的基础与关键,随着超声造影剂的不断改进与革新,超声分子影像学也应运而生,利用超声微泡(球)造影剂,可对体内组织器官微观病变进行分子水平成像,对疾病的诊断、治疗及药物递送系统的研发,均具有十分重要的意义[2,3].目前,国内临床所用超声造影剂均为国外进口,为了使我国超声造影剂发展进入一个新的台阶,对拥有自主知识产权的超声造影剂的开发及制备技术的革新,成为学者们研究的重点和热点.目前,对超声造影剂的基础研究,主要有以下几个方面.